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La inducción electromagnética, que es el
fenómeno que origina la fuerza electromotriz o
voltaje en un cuerpo expuesto a un campo
magnético variable o bien un objeto móvil
expuesto a un campo magnético estable
Se usa en motores eléctricos, transformadores,
televisión, telefonía, generadores de corriente
alterna (alternadores), dinamos, etc.
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Dínamo de una bicicleta:
Un dinamo consta de un electroimán, llamado inductor cuyo
entrehierro es cilíndrico de un circuito móvil, de forma también
cilíndrica que recibe el nombre de inducido y que gira en el
entrehierro, y de órganos de conexión constituidos por el colector
y las escobillas.
El inducido está formado por muchas bobinas de numerosas espiras,
que están reunidas en series y enrolladas en un anillo o mas
frecuentemente en un cilindro de hierro dulce llamado tambor.
Funcionamiento: si se hace girar el inducido en el sentido de las
agujas del reloj, se observa que el flujo de inducción aumenta en
las bobinas de los cuadrantes inferior derecho y superior
izquierdo y disminuye en las demás . La regla del sacacorchos de
Maxwell da inmediatamente el sentido de la corriente inducida,
que está señalado por flechas. La corriente tiene igual sentido en
todas las bobinas situadas del mismo lado del plano diametral
normal a las líneas de inducción y el de sentido contrario en dos
bobinas que se encuentran a ambas partes de este plano. La
corriente de las bobinas es nula, porque para estas bobinas el
flujo es máximo y, por consiguiente, baria poco. Las dos mitades
del inducido se asemejan a dos pilas montadas en derivación.
Para obtener una corriente en un circuito exterior, basta con unir los
extremos del mismo a las bobinas, lo cual se consigue, a pesar de la rotación de lo inducido, gracias al
colector y a las escobillas; estas
últimas son fijas y se apoyan constantemente en las laminas del colector
situadas en el plano perpendicular a las líneas de inducción, constituyendo los polos de el dinamo. Como
las bobinas, y por consiguiente, las laminas del colector son numerosas, la corriente puede considerarse
continua.
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Hidroeléctrica:
Se utiliza energía hidráulica para la generación
de energía eléctrica. Son el resultado actual de
la evolución de los antiguos molinos que
aprovechaban la corriente de los ríos para
mover una rueda.
En general, estas centrales aprovechan
la energía potencial gravitatoria que posee la
masa de agua de un cauce natural en virtud de
un desnivel, también conocido como salto
geodésico. El agua en su caída entre dos niveles
del cauce se hace pasar por una turbina
hidráulica la cual transmite la energía a
un generador donde se transforma en energía
eléctrica.
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Motor:
Los motores de corriente alterna y los de corriente
continua se basan en el mismo principio de
funcionamiento, el cual establece que si un conductor
por el que circula una corriente eléctrica se encuentra
dentro de la acción de un campo magnético, éste
tiende a desplazarse perpendicularmente a las líneas
de acción del campo magnético.
El conductor tiende a funcionar como un electroimán debido a la corriente
eléctrica que circula por el mismo adquiriendo de esta manera propiedades
magnéticas, que provocan, debido a la interacción con los polos ubicados en
el estátor, el movimiento circular que se observa en el rotor del motor.
Aprovechando el estator y rotor ambos de acero laminado al silicio se produce un
campo magnético uniforme en el motor.
Partiendo del hecho de que cuando pasa corriente por un conductor produce
un campo magnético, además si lo ponemos dentro de la acción de un campo
magnético potente, el producto de la interacción de ambos campos magnéticos
hace que el conductor tienda a desplazarse produciendo así la energía mecánica.
Dicha energía es comunicada al exterior mediante un dispositivo llamado flecha.
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Espectrómetro de masas:
Todos los elementos del
espectrómetro deben estar en el
interior de una cámara de vacío. La
muestra gaseosa (situada a la
izquierda de la figura) se ioniza
mediante un haz de electrones. Los
iones positivos son acelerados por un
campo eléctrico. Entre las placas
aceleradoras existe un campo
eléctrico, por lo que los iones
experimentarán una fuerza dada por:
donde q es la carga de iones
positivos.
A continuación el haz de iones pasa por una zona del espacio donde existe un campo
magnético B. La fuerza que el campo magnético hace sobre una carga es:
que es perpendicular al campo magnético y al vector velocidad de la carga (en este caso, de los
iones positivos).
Como la fuerza (representada en verde en la figura) es perpendicular a la trayectoria de los iones,
éstos tendrán aceleración normal, y se desviarán describiendo una trayectoria curva.
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Geófono:
Un geófono electromagnético es un transductor de velocidad. El mismo
consiste en una bobina suspendida de un sistema de resortes que se
mueve en un campo magnético generado por un imán permanente . El
sistema masa-resorte más sencillo de estudiar es el que no considera
amortiguamiento del movimiento de la masa y que responde a la
ecuación diferencial:
Siendo:
m la masa móvil del sistema.
k la constante de rigidez del resorte.
x el desplazamiento de la masa respecto al punto de equilibrio estático.
La frecuencia de oscilación natural o propia del sistema está determinada por
la constante del resorte y por la masa móvil del sistema según la relación:
En el caso de que el sistema masa-resorte estuviera amortiguado la ecuación
diferencial que describe su comportamiento será:
donde c es la constante de amortiguamiento. La frecuencia propia del sistema
dependerá de esta constante de la forma:
La conversión del movimiento de la masa en una señal eléctrica se realiza
mediante un transductor inductivo. La masa móvil tiene incorporada una
bobina que se desplaza en el campo magnético generado por un imán
permanente. Como resultado se obtiene una señal eléctrica que es
proporcional a la velocidad con que se mueve el sistema, siempre y
cuanto el campo magnético y la geometría sean adecuadamente elegidos.
La fuerza electromotriz (FEM) inducida en la bobina por el
desplazamiento de la misma en un campo magnético es:
Donde:
L es la inductancia de la bobina.
E es la FEM inducida.
H es la porción del campo magnético del imán permanente ocupado por la
bobina.
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http://es.wikipedia.org/wiki/Dinamo_(gener
ador_el%C3%A9ctrico)
http://es.wikipedia.org/wiki/Central_hidroel
%C3%A9ctrica#Funcionamiento
http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_el%C3%
A9ctrico#Principio_de_funcionamiento
http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica
/asignaturas/fisica/magnet/espectrometro.ht
ml
http://es.wikipedia.org/wiki/Ge%C3%B3fon
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